(57)【要約】【課題】経済的で施工性が良く、しかも正負曲げモーメント領域に抵抗できる耐久性の優れた床版の構造、及び、その施工方法を提供する。【解決手段】圧延によりフランジ４１ａ、４１ｂの外面に突起を付けたＨ形鋼４１のウェブに、Ｈ形鋼の長手方向に複数の孔４２を設け、該Ｈ形鋼を並列にし、該複数の孔４２に下段配力鉄筋４３ａを貫通させた後、Ｈ形鋼の下フランジ４１ａ及び下段配力鉄筋４３ａを被覆するように版状に下層コンクリート４４を打設したパネル４７を現地にて複数敷設し、該パネル４７の版状に打設した下層コンクリート４４を形枠として、その上部に上層コンクリート４９を現地で一括打設する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延によりフランジの外面に突起を付けたＨ形鋼のウェブに、Ｈ形鋼の長手方向に複数の孔を設け、該Ｈ形鋼を並列し、該複数の孔に下段配力鉄筋を貫通させた後、Ｈ形鋼の下フランジ及び下段配力鉄筋を被覆するように版状に下層コンクリートを打設したパネルを現地にて複数敷設し、
該パネルの版状に打設した下層コンクリートを形枠として、その上部に上層コンクリートを現地で一括打設して成ることを特徴とするハーフプレキャスト床版。
【請求項２】
予め打設する版状の下層コンクリートに、繊維補強コンクリートを用いることを特徴とする請求項１記載のハーフプレキャスト床版。
【請求項３】
前記Ｈ形鋼の孔部を貫通させる鉄筋の少くとも一部に鋼管を用いたことを特徴とする請求項１記載のハーフプレキャスト床版。
【請求項４】
圧延によりフランジの外面に突起を付けたＨ形鋼のウェブに、Ｈ形鋼の長手方向に複数の孔を設け、該Ｈ形鋼を並列し、該複数の孔に配力鉄筋を貫通させた後、Ｈ形鋼の下フランジ及び下段配力鉄筋を被覆するように版状に下層コンクリートを打設したパネルを現地にて複数敷設し、
該パネルの版状に打設した下層コンクリートを形枠として、その上部に上層コンクリートを現地で一括打設することを特徴とするハーフプレキャスト床版の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハーフプレキャスト床版、及び、その施工方法に係り、特に、道路橋、鉄道橋等の橋梁用床版、及び、人工地盤や桟橋等に用いられる床版の構造、及び、その施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関する先行技術として、特許文献１及び非特許文献１、非特許文献２等が知られている。
【０００３】
特許文献１には、図１（特許文献１の図１に対応）に示す如く、主部材としてウェブ１７ａに孔１８を有する断面性能の大きな形鋼１７を用い、そのウェブ孔１８を貫通する主筋１４及び配力筋１５で構成される鉄筋部１６を配筋した状態にて、予め下部（引張側）コンクリート１１を打設したセミプレキャスト（ハーフプレファブ）床版パネル２を現地にて敷設し、その上に補強鉄筋３を配設した後、パネル間継手部を含め上層コンクリートＣを現地にて一括打設一体化して、現地施工性に優れ、床版厚を抑えた軽量な長支間用床版１を得ることが記載されている。又、形鋼１７のウェブ１７ａに設けられた孔１８が、コンクリートとのズレ止め効果を発揮するため、スタッドジベル等の配置が不要となり、加工工数削減、床版厚低減等の効果が挙げられている。
【０００４】
又、非特許文献１には、図２に示す如く、主鉄筋相当材として複数の円孔を設けた鋼帯板２１を底鋼板２２に多数溶接し、該底鋼板２２を引張鉄筋相当の強度部材として工場で製作した鋼パネル２０を現地に搬送、主桁上に配設し、該鋼パネル２０の底鋼板２２を型枠兼用としてコンクリート２３を現地で打設、一体化して床版とすることにより、軽量で耐久性の高い床版を得ることが記載されている。図において、２４は配力鉄筋である。
【０００５】
更に、非特許文献２には、図３（非特許文献２の図１に対応）に示す如く、主部材となるフランジの外面に突起を有するＨ形鋼を半裁したＣＴ形鋼３１を、型枠兼用の引張側構造部材となる底鋼板３２に溶接したパネルを現地にて敷設した後、コンクリート３３を打設一体化することにより、断面性能の大きな床版厚を抑えた軽量な長支間用鋼・コンクリート合成床版を得ることが記載されている。ＣＴ形鋼３１のフランジ上面に圧延で設けられた突起３１ａが、コンクリート３３とのズレ止め効果を発揮するため、スタッドジベル３４等の配置が不要となり、加工工数削減、床版厚低減等の効果が挙げられる。図において、３５は配力鉄筋である。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３８７９８号公報
【非特許文献１】「製作・施工の省力化を図った合成床版の開発」横河ブリッジ技報、Ｎｏ．２４（１９９５年１月）、第７２−８１頁
【非特許文献２】「突起付Ｔ形鋼ジベルを用いた合成床版の設計」第２回道路橋床版シンポジウム講演論文集（２０００年１１月）、第２４３−２５０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１による従来技術では、形鋼１７の下面フランジ１７ｂとコンクリート１１のズレ止め材が配置されないため、ひび割れ分散性が劣ることとなり、ひび割れ幅が大きく、鋼材腐食に対する耐久性に問題が生じる恐れがある。これを回避するためには、形鋼１７間に引張鉄筋１４をある程度密に配置する必要があり、鉄筋量が増加するという問題点を有する。
【０００８】
又、非特許文献１や２による従来技術においては、鋼断面が極端に上下非対称となることから、主桁上等の負曲げ領域では、鉄筋量を増やす等の別途対策が必要となる。又、底鋼板２２、３２が露出するため、防食工が必要となる上、これに伴い別途、維持管理費が発生する等の問題点を有する。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、経済的で施工性が良く、しかも正負曲げモーメント領域に抵抗できる耐久性の優れた床版の構造、及び、その施工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、圧延によりフランジの外面に突起を付けた（熱間圧延）Ｈ形鋼（主鉄筋に対応する強度部材）のウェブに、Ｈ形鋼の長手方向に複数の孔を設け、該Ｈ形鋼を並列し、該複数の孔に下段配力鉄筋を貫通させた後、Ｈ形鋼の下フランジ及び下側配力鉄筋を被覆するように版状に下層コンクリートを（予め）打設したパネルを現地（施工現場）にて複数敷設し、該パネルの版状に打設した下層コンクリートを形枠として、その上部に上層コンクリートを現地で一括打設して成ることを特徴とするハーフプレキャスト床版により、従来技術である特許文献１による下層コンクリートのひび割れ分散性についての課題と、非特許文献１や２における負曲げ領域での課題及び底鋼板の防食に関する課題を解決し、施工性が優れ耐久性の優れた床版を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果を以下に示す。
【００１２】
（１）フランジ外面突起付きＨ形鋼をそのまま用いるため、上下対称断面が得られることから、負曲げ領域でも正曲げ領域と区別なく対応可能である。
【００１３】
（２）フランジ外面突起付きＨ形鋼のウェブに設けた複数の孔を介して、型枠兼用の下層コンクリートと現場一括施工される上層コンクリートが一体化されることから、均質な床版が得られる。
【００１４】
（３）フランジ外面の突起がコンクリートとのズレ止め効果を発揮することから、型枠兼用として予め打設する下層コンクリートと、特にＨ形鋼の下フランジ表面を覆う被りコンクリートとの一体性が確保され、特許文献１のような追加的な補強鉄筋無しで、十分なひび割れ分散性が得られ、鋼材腐食に対する耐久性が向上する。更に、非特許文献１や２のような底鋼板を用いておらず、下面がコンクリートで被覆されるので、防食工も不要となる。
【００１５】
（４）突起の無いＨ形鋼を用いる場合に比べ、鋼部材とコンクリートの付着が最終強度近くまで保持されることから、大きな耐荷力と変形能を有する。
【００１６】
特に、型枠兼用として予め打設する下層コンクリートに、引張強度の高い繊維補強コンクリートを用いた場合は、上層コンクリート打設時のひび割れ防止に必要とされる配力鉄筋方向の用心鉄筋が省略可能となり、軽量化を図ることができる。更に、ひび割れ分散性が普通コンクリートより良好で、ひび割れ幅が小さいことから、海洋環境下等の厳しい腐食環境でも耐久性向上が可能となる。
【００１７】
又、下段配力鉄筋及び上段配力鉄筋の少くとも一部を、Ｈ形鋼のウェブ孔を貫通する鋼管とした場合は、床版の荷重分配性能を高め、床版の強度、耐久性を更に向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態を、その実施例を示す図面を参照しながら詳述する。
【００１９】
図４から図６は、第１実施形態において、鋼部材となるフランジ外面突起付きＨ形鋼及び鉄筋を所定位置に配置した状態から、現地で上層コンクリートを一括打設するまでの施工工程を示す。
【００２０】
まず、工場又は現地施工現場近くのヤードにて、図４に示す如く、所定のパネル形状、寸法となるよう配置した下層コンクリート用型枠４６内に、ウェブに長手方向に孔（ウェブ孔と称する）４２を有する、例えば圧延により上下のフランジ４１ｂ、４１ａの外面に突起が付されたＨ形鋼４１を複数本並列し、該ウェブ孔４２を貫通して下段配力鉄筋４３ａを挿入する。
【００２１】
その後、前記Ｈ形鋼４１の下フランジ４１ａと下段配力鉄筋４３ａを被覆するよう下層コンクリート４４（図５参照）を打設する。この際、現地でハーフプレキャストパネル４７間を連結するため、型枠４６を貫通してパネル連結用ループ鉄筋４８を埋め込んでおく。
【００２２】
下層コンクリート４４の硬化後、下層コンクリート用型枠４６を解体、脱型し、図５に示す如く、ハーフプレキャスト床版パネル４７を製作する。
【００２３】
製作されたハーフプレキャスト床版パネル４７を現地架設位置に運搬し、パネル連結用ループ鉄筋４８を嵌合させた状態に敷設した後、図６に示す如く、上段配力鉄筋４３ｂをウェブ孔４２を貫通して配筋し、前記パネル４７の版状に打設した下層コンクリート４４を型枠として、現地にて上層コンクリート４９を、突起付きＨ形鋼４１の上フランジ４１ｂを被覆するよう一括打設して、床版を完成するものである。
【００２４】
なお、ウェブ孔４２の形状としては、図４〜図６では円孔としているが、孔部での応力集中によるＨ形鋼４１の疲労強度の低下を回避できるよう、図７（Ａ）に示すような、角部に円弧５２を付けた三角形５３、あるいは、図７（Ｂ）に示すような、角部に円弧５２を有する多角形５４とし、配力鉄筋の配置が容易な形状とすることも可能である。
【００２５】
前記下層コンクリート４４は、突起付きＨ形鋼の下フランジ４１ａの突起及びウェブ孔４２及び下段配力鉄筋４３ａを介して一体化されているが、下面被り部分５０ａ（図５参照）の万が一の剥離防止のため、少くとも該被り部５０ａ内に鉄筋メッシュ５１（図４参照）を埋め込んでおくこともできる。
【００２６】
又、前記下層コンクリート４４に、繊維補強コンクリート等の引張強度が高く、緻密なコンクリートを用いることにより、型枠として必要なコンクリート厚が低減できることから、下層コンクリート厚が小さくでき、架設時のパネル重量の軽減（運搬長さあるいは幅で最大寸法が決まっている場合）あるいはハーフプレキャスト床版パネル４７の寸法の大型化（運搬重量制限でパネル最大寸法が決まっている場合）が可能となる。加えて、海洋環境下のような付着塩分量が大きい場所でも、被り厚さを増加することなく、耐久性を確保できる。
【００２７】
更に、下段配力鉄筋４３ａ及び上段配力鉄筋４３ｂの一部を、図８に示す第２実施形態の如く、Ｈ形鋼４１の円形ウェブ孔４２を貫通する鋼管５５とすることにより、床版の荷重分配性能を高め、床版の強度、耐久性を向上させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】特許文献１に記載された従来技術を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図２】非特許文献１に記載された従来技術を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図３】非特許文献２に記載された従来技術を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図４】本発明の第１実施形態の最初の施工工程を示す斜視図
【図５】同じく、図４に次ぐ施工工程を示す、一部を切り欠いた斜視図
【図６】同じく、図５に次ぐ施工工程を示す斜視図
【図７】ウェブ孔形状の変形例を示す斜視図
【図８】本発明の第２実施形態の要部を示す斜視図
【符号の説明】
【００２９】
４１…Ｈ形鋼
４１ａ…下フランジ
４１ｂ…上フランジ
４２…ウェブ孔
４３ａ…下段配力鉄筋
４３ｂ…上段配力鉄筋
４４…下層コンクリート
４６…型枠
４７…ハーフプレキャスト床版パネル
４８…パネル連結用ループ鉄筋
４９…上層コンクリート
５１…鉄筋メッシュ
５５…鋼管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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